“厉害了,中间弹钢琴的是一台机器人。”
最近,由中央广播电视总台主办的“推动共同富裕浙江实践研讨会暨媒体行动”在浙江杭州举行。在这场高规格的共同富裕研讨会上,有一场器乐创意表演《梦溪画卷》,让与会嘉宾赞叹不已。它特别在哪?
原来,《梦溪画卷》以越窑青瓷瓯乐与之江实验室机器人“晓乐”演奏“共振”,在科技与艺术的结合中,杭州余杭区新时代的共富画卷徐徐展开。
是的,你没有看错。在这场表演中占据C位钢琴演奏者是一台机器人,这也是之江实验室智能机器人研究中心自主研发的机器人“晓乐”首次与乐团合作演出。
这次演出背后都有哪些故事?机器人如何读懂乐谱?又如何与乐团配合?作为“晓乐”机器人研发团队的主要成员,严敏东为我们揭秘了这场“共富之音”如何奏响的秘密。
高精度视觉测量技术让机器人能识谱
全新的演出曲目,首次与多种乐器配合演出,对专业的音乐家来说,一般需要大量的准备工作,对钢琴机器人来说呢?
“从我们团队意外接到央视邀请函到正式上台,其实只有一周时间。”严敏东告诉记者,当时团队正在深圳参加第二十一届中国国际人才交流大会,作为浙江科技成果之一,“晓乐”也在深圳为浙江招揽高科技人才“站台”。几天时间,“晓乐”从杭州到深圳又回到杭州,短时间内两次跨越千里距离,对机器人的稳定性提出更高考验。
3分多钟的正式演出中,“晓乐”发挥很“稳”。
“团队在研制轻量化、高精度机器人上身本体上下了不少功夫,机械臂和灵巧手能适应高速、高精度弹奏需求,另外,高精度视觉测量技术能让机器人自动识谱以及找准琴键位置。”严敏东认为“晓乐”的“稳”来自实力。
演出中,严敏东和团队成员最关注“晓乐”与慈溪瓯乐团的节奏配合默契度。
与“晓乐”同台的慈溪瓯乐团在艺术界可谓别具一格。慈溪瓯乐团以瓷瓯、瓷鼓、钮钟、编磬等20多种可用于演奏的青瓷为乐器演绎千年瓯乐。
如何完美融入到民族乐器中?“晓乐”的“调音师”们功不可没。
就像钢琴有调音师一样,“晓乐”也有自己的专属“调音师”——一个7人团队。
与普通调音师不同,他们的调音以毫秒为单位计算,他们的主要工作就是要保证机器人系统能精准地弹奏音乐。”演奏开始前有一段前奏曲,听到第一个音完美契合了进去,我心里一下子就觉得稳了。”严敏东笑着说。
千年前沈括写下《梦溪笔谈》,被称为“中国科学史上的坐标”;今天的浙江正以“共同富裕”为引领,打造未来科技策源地。浙江“硬科技”与“软文化”的碰撞下,这场器乐创意表演演绎出了别样精彩。
更像人的第三代弹琴机器人最快下个月亮相
要让机器人弹琴,要达到什么样的性能指标?
据严敏东介绍,仿人型机器人研发同时聚焦上半身和下半身。对机器人上半身的研究来说,研究的核心在于机器人双臂、双手以及视觉、语音交互等部分。开发“晓乐”弹琴机器人重点是为了研制出可模拟人类速度、力量与情感进行演奏的高性能双臂机器人系统。
“现在第二代‘晓乐’的机械臂末端重复定位精度0.03毫米,单指按键频率达到8次/秒,能实现高速精准的钢琴弹奏。”严敏东补充说,“目前机器人各项指标在国内外同类型机器人中处于领先水平。”
如果机器人“晓乐”参加钢琴考级,能拿下几级?“5级吧。这也是我们原定的预设目标。”严敏东这样回复记者。
从最开始只能演奏《欢乐颂》一首歌到现在能演奏《雪之梦》《菊次郎的夏天》等30多首音乐作品,“晓乐”的艺术之路其实只经历了2年光阴。
据了解,第一代“晓乐”的研发从2021年开始。去年4月份开始研发的第二代增设了踏板联动以及腰部和头颈各增加两个运动自由度的功能并对智能语音交互等多种功能进行了优化,精准性与稳定性更进一步。
严敏东说:“现在我们已经迭代到第三代,最快今年5月份将对外展示。”
严敏东还给记者小小“剧透”了一下,“第三代‘晓乐’双臂更灵巧,外观更精致成熟,通过智能交互技术,实现‘带着感情’去演奏,它将更加像人。”
人形机器人,何时能走进千家万户?
也许有些人会问:花费如此大的精力投入去研发一台只会弹钢琴的机器人有必要吗?
严敏东认为开发“晓乐”是为了以此为牵引,实现技术突破,带动相关产业的发展。
“钢琴演奏机器人‘晓乐’的一些技术指标完全可以运用到其他领域。比如它拥有灵巧的双臂双手,在家居服务领域,可以转化为服务型家用机器人。”严敏东说,“此外,已经有多家企业与我们签订购买租赁‘晓乐’的合同,这也是我们中心研发之外收获的成果。”
严敏东告诉记者,之江实验室智能机器人研究中心也在多维度布局研发人形机器人,“比如我们正在研发中的另一款人型机器人行走速度最快已达到6公里/小时。”
“之江实验室正在努力攻克人形机器人本体中的关键技术,同时也在深耕智能计算的核心领域,借助智能计算的技术赋能人形机器人的智慧。人形机器人拥有广阔的市场前景,我认为人形机器人走进千家万户的时刻就在不远的将来。”他对此信心满满。(记者 陈颖)